汽轮发电机安装技术分析及调试工作

汽轮发电机安装技术分析及调试工作

郑小明

中国能源建设集团广东火电工程有限公司510735

摘要：随着企业内部生产结构的调整以及市场竞争的日益激烈，对于制造周期长、加工精度高的汽轮发电机组等的安装设备要求标准越来越高，其成为制约施工与生产的重要因素。如何提高汽轮发电机组的安装技术与质量，成为了制约其高效运营的重要因素。汽轮发电机是电厂设备安装非常重要的一部分，认真做好发电机的安装和调试工作，才能提升电厂设备安装的质量，同时保障了设备安全、可靠运行。笔者根据多少年工作经验及实践，介绍了当前发电厂汽轮发电机安装的工序技术和其调试步骤、方法，提出了个人的见解与认识。

关键词：发电机；安装；励磁；电流

1简要论述汽轮发电机组的运行原理与结构特点

汽轮发电机发电原理是通过端盖、轴承把电子的定子部分与转子部分有机结合。使得定子部分在转子中有效运转，并切割磁感线，进一步产生电流。我们常说的汽轮发电机，指的就是在汽轮机上相互配套的发电机。一般而言，汽轮机运转速度为每秒50-60转速。通常情况下，汽轮发电机组由转动系统与静止系统两部分组成。主要分为轴承、端盖、转子以及定子几个重要部分。定子通常由机座、铁芯、绕组、固定部件等组成。转子由滑环、风扇、铁芯绕组等组成。为了尽可能降低汽轮机运转过程中产生的离心力，提高其运转速度，通常设计的转子长度较大、直径较小。鉴于目前材料强度的影响，不能将转子直径设计的超过1.2米。需警惕，如果转子长度大于6倍的转子直径，会产生较大直径，对于汽轮电机的维护与运转产生不利。

2汽轮发电机组的安装与施工分析

2.1汽轮发电机组的安装

安装汽轮发电机必须做好安装之前的准备工作，认真阅读设备生产厂家提供的注意事项与说明书，尽可能避免在设备安装过程中出现的错误。与此同时，认真检查安装环境与设备清单。详细研究设备各个构成部分的特点，理顺安装顺序，做到心中有数。全面检查设备安装场地的准备情况，严格按照相关工作流程与工作要求，测量与验收各项原件。全面勘察设备场地的地址工作条件，保障混凝土浇筑的技术标准。重视地质监测工作的开展，做好相关测量与标记工作，为设备的正常运行提供良好的地质环境，预防出现塌方等安全事故。全面清理场地中的使用原件，保障设备的干净。做好清理风道工作，为设备的后期良好运转提供保障。安装汽轮发电机组所使用的混凝土强度必须达到相关标准，按照设计标准与要求将垫铁安放妥当。使用红丹粉油涂抹混凝土承受面。接触面需要大于50%，进行反复按压实验，全面保障垫铁的稳定性。如果无法达到设计标准，需要进行修复。将垫铁安装完毕后，固定安装好汽缸，保障螺栓的稳定性。接下来，需要安装汽缸，保障汽缸水平面的标准，调整好轴承座与汽缸之间的关系，安装猫爪横销。在吊装或调整汽缸过程中，需要提前做好准备工作，预防其变形。清理干净滑销之后，在其运动方向选取三个点。使用专业测量工具进行合理测量，避免滑动过程出现卡涩问题。对于手动配合过程中出现的损伤与毛刺，需要立即进行修补。完成上述工作之后，需要安装轴承。一般来说，应先安装轴承的下半部分，在安装上半部分。调试轴承座与轴承之间的关系，保障各个接触面的相互配合。保障瓦轴下部与瓦座的紧密接触。各项工作操作无误后，将转子吊起，水平校正之后，吊进汽缸。使用润滑剂，保障轴承与轴颈之间的润滑。进行转子调试，保障期间隙范围在标准之内。安装气阀，并调节气阀之间的间隙，保障通气间隙与出厂标准相吻合。动叶与喷嘴之间的轴向间隙在很大程度上影响机组运行的安全性与稳定性。因此，在检测过程中，需要按照相关标准要求，进行调整与测量。之后，全面检查大盖的安全性，保障各个方面的完好无误，保障汽缸中无杂物。进行大盖适扣，安装转子与隔板，保障转子的正常转动，进行大盖适扣。翻过吊起大盖，将误差控制在合理范围内，找好水平方向，保障汽缸正常，之后缓慢将大盖落下，固定汽缸与中分面上的螺栓。最后一步是轴承扣盖与安装盘车装置。在轴承扣盖过程中，必须保证轴承盖压住轴瓦。与此同时，通过压铅法对轴承扣盖的严密性进行全面检测。在安装盘车装置之前，全面检查各个部件的完整性，保障运动灵活性。在进行全面检查之后，通过手盘转动检查其轻便性。

2.2汽轮发电机组施工

现阶段，汽轮发电机组施工主要有七个步骤组成，第一，台板找正工作。按照图纸要求安装好台板调节螺丝，并初步找正台板位置，保障螺栓孔中心线与基准线的偏差低于1.0mm。调节螺钉，使得台板高出图纸标准，并控制偏差方向。通过光学合像水平仪找平台板，保障地脚螺栓处于垂直状态，紧固螺栓。第二，吊装发电机定子是一项非常重要的步骤，现阶段，一般采用液压提升法以及行车抬吊法进行安装，结合具体的施工情况选择适合的安装方法。第三，安装发电机转子主要通过滑板穿装法与假轴穿装法进行，结合具体的施工情况与设计标准，选择适合的方案。第四，调整与测量磁力中心与空气间隙。通过气隙测量工具，对于汽轮发电机组安装的位置与距离进行全面测定，测量数值需要与相关标准要求相吻合。若间隙范围较大，需要积极采用多种方式进行解决。与此同时，调整连轴中心，并通过螺母紧固。第五，安装风扇。全面检查风扇保障扇叶完好之后，按照一一对应的关系，安装风扇叶。确定风扇叶安装的起始位置之后，按照编码顺序与旋转方向进行安装。先安装上半部分，在安装下半部分。安装完毕后，检查运行是否顺畅。第六，封闭发电机端盖。全面检查定子内部安装的可靠性，并及时清理油污、杂物，保障安装内部的清洁。在上半端盖的密封槽上，均匀连续的涂抹密封胶，并将上下端盖扣合，穿入连接栓。吊起0.5mm发电机转子，使得下半端盖与转子脱离。然后进行固定，保障安装无错口。第七，安装碳刷架。由于阴险、低价、碳刷架等已经安装完毕，在安装时，只需要整体就位吊装。在进行安装之前，需要清理电环表面，并合理使用保护板。如果需要调整碳刷架的径向与轴向位置，需要通过调整底架来实现。确定轴向位置时，需要考虑膨胀量的影响。

3试验主要内容、方法与步骤

3.1升速试验

确认发电机出口断路器在断开位置，试验用励磁电源开关在断开位置，在发电机出线小间投入电压互感器隔离刀闸，测量发电机电压，核对发电机相序；试验时机应选择在发电机转速为1200～3000r/min时进行，应先利用高压核相棒或电压互感器二次核实电压幅值，试验人员应做好个人绝缘保护；发电机保持额定转速3000r/min运行时，利用试验励磁电源使发电机空载升压（U＜5％Un），检查发电机励磁回路及发电机电压互感器一、二次回路是否完整，检查发电机输出电压可以进行平滑调节，而后断开发电机出线小间电压互感器隔离刀闸。

3.2短路试验

检查发电机的冷却系统投入，发电机组的保护出口全部接到信号或解除位置；检查发电机出口短路点是否安装完毕、连接可靠，短路点派专人监护，发电机出口断路器应在试验位置；分别将发电机控制，保护，试验用励磁电源开关投入，发电机组保持额定转速运行；为检查发电机组电流保护，试验前应先将保护定值降低。

在主控室发电机控制屏操作试验用励磁电源开关，略加励磁使发电机定子电流维持在0.2In（206A/0.68A），观察发电机定子电流表有无指示，查看电流回路有无开路现象；通过差动主保护检查差动保护回路的相位并绘制六角向量图。

3.3发电机、励磁机空载特性试验

再一次检查发电机出口升压处，检查所有高压带电处是否均挂安全标示牌，派人到升压的各处监视，在发电机出线小间投入电压互感器隔离闸，检查确认发电机组电流保护应全部投入（机、炉联锁不投）。

3.4发电机高压定相及同期回路检查

3.4.1高压定相时注意事项：

①选择最佳的测试点；②注意人身安全、设备安全；③检查核相棒是否完好；④测量时核相棒刚触及带电母线即可，每次测量不超过10秒。

3.4.2按正常操作将发电机定子励磁到额定电压值，在电气主控室及发电机出口柜进行同期回路检查，高压定相。接通主控室控制屏发电机出口断路器同期开关“1TK”，同期屏“1STK”置“粗略”位置，调整发电机电压，频率与系统电压，频率基本同步后，在发电机出口柜处开始进行高压定相操作，此时接于A相母线两侧高压核相棒上的电压表指示为发电机与系统电压的滑差值。操作同期屏“1STK”置“精确”位置，组合式同期表应顺时针转动，滑差电压UAA“为最大值时，组合式同期表指示为180°，当滑差电压UAA”为最小值时，组合式同期表指示为0°（同期位置），同期继电器“TJJ”在同期位置超前20°时应发出合闸脉冲，正常后，核B相和C相。以上工作无误后，励磁电流减小到零，断开试验用励磁电源开关，恢复正常接线。

3.5并网后的试验

并网后，应马上接带少量负荷，并做到：①系统全面检查；②电流，电压回路测量，轴电压的测量；③发电机转子绝缘情况检查；④50％、100％负荷时必要的试验检查。

参考文献：

[1]徐海涛.大型火电厂1000MW超超临界汽轮发电机组的安装与运行调试分析探讨[J].广东建材，2009，25（05）：231-234.

[2]韩广祥.汽轮机轴端汽封改造技术分析[J].应用能源技术，2015（07）：29-31.